Co je to metamateriální anténa?
Metamateriální anténa je velmi malá a výkonná anténa, kterou lze vyrobit na povrch desky plošných spojů. Skládá se z metamateriálu, který je tvořen mikroskopickými prvky, které umožňují vysokofrekvenčním vlnám procházet s vyšší účinností než u tradičních materiálů. Je klasifikován jako materiál s téměř nulovým indexem a ohýbá a odráží elektromagnetické záření kolmé k substrátu. Anténa může být leptána na desku plošných spojů pomocí běžných materiálů a mědi, takže výrobní proces je rychlý a levný. Takové malé antény mohou být zahrnuty na jakékoli desce s plošnými spoji a byly použity v mobilních telefonech a různých ručních zařízeních.
Tento materiál umožňuje anténám ohýbat vysokofrekvenční vlny tak, že účinnost je dokonce vyšší než větší druhy antén. Většina signálu je vyzařována z antény kvůli vysokému indexu lomu nebo schopnosti materiálu nasměrovat záření pryč, spíše než jej odrážet zpět. Metamateriální anténa má negativní index lomu, na rozdíl od látek, jako je sklo nebo vzduch. Při zlomku velikosti vlnových délek jsou metamateriály kompozity, které lze vyrobit podle toho, jaké druhy aplikací aplikace potřebuje. Miniaturizované anténní systémy jsou vhodné pro bezdrátovou komunikaci, protože podporují vysoký výkon a rychlost, na které se mnoho lidí a podniků spoléhá.
Tyto fyzikální vlastnosti umožňují existenci třídy metamateriálních antén, které jsou efektivní, takže mobilní telefon například nevyužije tolik energie. Prostor zabíraný na deskách s obvody je menší než tradiční antény, takže metamateriální anténa může být umístěna na menší desce a přitom ponechat prostor pro různé komponenty, které zařízení potřebuje, aby fungovalo. Vzhledem k tomu, že technologie byla zkoumána a pokročilá začala před více než deseti lety, miliony těchto antén jsou na trhu od roku 2011 a výroba stále roste.
Bezdrátová komunikace je jen jednou z aplikací metamateriálů, jako je implementace komunikačních systémů 4G pro mobilní a spotřebitelská mobilní zařízení. Metamateriální anténa může být použita pro nouzové komunikace, stejně jako radar používaný pro geologické účely a pro sledování aktivity v tunelech. Metamateriál odkloní světlo a jiné signály jinak než jakýkoli jiný materiál nalezený v přírodě. Vědci spekulovali, že kromě použití pro metamateriální anténu by mohlo být vyrobeno vytvoření budoucích čoček nebo povlaků, díky nimž budou objekty neviditelné.